TW201805459A

TW201805459A - 氧化物燒結體、濺鍍靶材以及氧化物透明導電膜及其製造方法

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Publication number: TW201805459A
Application number: TW106105544A
Authority: TW
Inventors: 秋池良; 土田裕也; 倉持豪人
Original assignee: 東曹股份有限公司
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2018-02-16
Also published as: EP3441376B1; EP3441376A1; EP3441376A4; WO2017145964A1; TWI746519B

Abstract

本發明的目的在於提供一種可獲得遍及寬廣的波長區域顯示出更低的光吸收特性、且電阻低的氧化物透明導電膜的氧化物燒結體、及氧化物透明導電膜。本發明使用如下的氧化物燒結體，其具有銦、鉿、鉭及氧作為構成元素，當將銦、鉿及鉭分別設為In、Hf及Ta時，以原子比計Hf/（In＋Hf＋Ta）為0.2 at%～3.0 at%，Ta/（In＋Hf＋Ta）為0.02 at%～1.3 at%。

Description

氧化物燒結體及氧化物透明導電膜

本發明是有關於一種氧化物燒結體、濺鍍靶材、以及氧化物透明導電膜及其製造方法。

氧化物透明導電膜因電阻低且於可見光區域中具有相對高的透過率，故用於液晶等的顯示元件或太陽電池等各種光接收元件的電極，另外，用於汽車用・建築材料用的紅外線反射膜・抗靜電膜、或冷凍展示櫃等的防霧用透明發熱體等各種領域。該些之中，添加有錫的氧化銦膜作為氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）膜而得到廣泛利用。

近年來，作為用以最大限度地引導出元件特性的一種方法，對應於要求來調整電特性或光學特性變得極其重要，尤其正活躍地進行對應於液晶等的顯示元件或太陽電池等各種用途的物性的最佳化。

於所述ITO膜中，嘗試了藉由調整錫的添加量來調整電特性或光學特性。但是，於該方法中，難以同時改善如電阻般的電特性與如透過率、光吸收率般的光學特性兩者。例如，於非專利文獻1中揭示有In₂ O₃ -SnO₂ 系透明導電膜中的電光特性的SnO₂ 量依存性。根據該非專利文獻1，In₂ O₃ -SnO₂ 系透明導電膜於SnO₂ 量為10 wt%左右時電阻變得最低。但是，若為此種SnO₂ 量，則電漿波長朝短波長側移動，因此於紅外線區域中吸收率大，且透過率下降。

近年來，於所述元件中，將高分子膜或有機系材料組裝入元件結構內的情況亦多，因此，要求與現行製程相比，大幅度地降低製膜或元件製造的製程的最高溫度，而需要一種液晶等的分子不分解，且於可使用多種樹脂、聚合物基板的150℃以下的溫度下可達成低電阻的透明導電膜。

於專利文獻1、專利文獻2中揭示有一種氧化物燒結體，其包括：含有銦與鉿、鉭的金屬元素中的至少一種元素，及氧。但是，專利文獻1、專利文獻2均僅揭示有單獨添加所述金屬元素者。

於專利文獻3、專利文獻4中揭示有一種於氧化銦中含有絕緣性氧化物的濺鍍靶材，作為絕緣性氧化物，例示有氧化鉿、氧化鉭。但是，任一文獻對於添加有氧化鉿或氧化鉭的實施例均完全無記載。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平9-209134號公報 [專利文獻2]日本專利特開平9-150477號公報 [專利文獻3]日本專利特開2003-105532公報 [專利文獻4]日本專利特開2004-149883公報 [非專利文獻]

[非專利文獻1]「東曹研究與技術評論（TOSOH Research ＆ Technology Review）」，47，pp.11-20（2003）

[發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於提供一種於150℃以下的低溫製程中，在結構上與有機物分不開的基材或有機基材上亦可達成低電阻的透明導電膜用氧化物燒結體、濺鍍靶材、透明導電膜及帶有該膜的基材、以及該些的製造方法。 [解決課題之手段]

鑒於此種狀況，本發明者等進行努力研究的結果，發現藉由以特定的比率將特定的元素添加至氧化銦中，可獲得能夠形成如下的氧化物透明導電膜的氧化物燒結體，所述氧化物透明導電膜於將製膜或元件製造的製程的最高溫度抑制成低溫的製造製程中充分地實現低電阻，從而完成了本發明。

即，本發明有以下的[1]至[6]。 [1] 一種氧化物燒結體，其包括銦、鉿、鉭及氧作為構成元素，其特徵在於：當將銦、鉿及鉭分別設為In、Hf及Ta時，以原子比計Hf/（In＋Hf＋Ta）為0.2 at%～3.0 at%，Ta/（In＋Hf＋Ta）為0.02 at%～1.3 at%。 [2] 如所述[1]中記載的氧化物燒結體，其中氧化物燒結體的相對密度為97%以上，且平均結晶粒徑為8 μm以下。 [3] 如所述[1]或[2]中記載的氧化物燒結體，其包括未滿1 at%的不可避免的雜質而形成。 [4] 一種濺鍍靶材，其特徵在於：包括如所述[1]至[3]中記載的氧化物燒結體。 [5] 一種氧化物透明導電膜的製造方法，其特徵在於：使用如所述[4]中記載的濺鍍靶材進行濺鍍。 [6] 一種氧化物透明導電膜，其特徵在於：當將銦、鉿及鉭分別設為In、Hf及Ta時，以原子比計Hf/（In＋Hf＋Ta）為0.2 at%～3.0 at%，Ta/（In＋Hf＋Ta）為0.02 at%～1.3 at%。

以下以下對本發明的適宜的實施形態詳細地進行說明。

本實施形態的氧化物燒結體的特徵在於：當將銦、鉿及鉭分別設為In、Hf及Ta時，以原子比計，Hf/（In+Hf+Ta）為0.2 at%〜3.0 at%，Ta/（In+Hf+Ta）為0.02 at%〜1.3 at%。本說明書中，「at%」是指「原子%」。即，本實施形態的氧化物燒結體中，Hf相對於In、Hf及Ta的合計的原子比（原子數的比率）為0.2 at%〜3.0 at%，Ta相對於In、Hf及Ta的合計的原子比（原子數的比率）為0.02 at%〜1.3 at%。

藉由設為此種組成範圍，可形成於將製膜或元件製造的製程的最高溫度抑制成低溫的製造製程中可充分地實現低電阻的氧化物透明導電膜。

就更適於低溫製程的觀點而言，Hf/（In+Hf+Ta）的下限較佳為0.5 at%，更佳為0.7 at%。就相同的觀點而言，Hf/（In＋Hf＋Ta）的上限較佳為2.5 at%。就更適於低溫製程的觀點而言，Ta/（In+Hf+Ta）的下限較佳為0.1 at%，更佳為0.2 at%。就相同的觀點而言，Ta/（In＋Hf＋Ta）的上限較佳為1.0 at%。

本實施形態中，就以更高的水準實現氧化物透明導電膜的低電阻率的觀點而言，Hf/（In+Hf+Ta）較佳為0.5 at%〜2.5 at%。相對於金屬元素的合計，本實施形態的氧化物燒結體中的銦的含量較佳為96 at%以上，更佳為97 at%以上，進而佳為98 at%以上。

本實施形態的氧化物燒結體及氧化物透明導電膜亦可包含不可避免的微量的雜質。作為此種雜質，可列舉具有除In、Hf及Ta以外的金屬元素的氧化物等化合物。相對於In、Hf及Ta的合計，氧化物燒結體中的該些雜質的合計含量，換算為金屬元素，較佳為1 at%以下，更佳為0.5 at%以下，進而佳為0.1 at%以下，特佳為未滿0.05 at%。

本實施形態的氧化物燒結體的相對密度較佳為97%以上，更佳為99%以上。具有此種相對密度的氧化物燒結體於用作濺鍍靶材的情況下，可進一步減少濺鍍中的異常放電。

本發明的氧化物燒結體的相對密度是如以下般算出。即，將In、Hf及Ta分別換算為In₂ O₃ 、HfO₂ 及Ta₂ O₅ 的氧化物並求出重量比率。此處，將所求出的In₂ O₃ 、HfO₂ 及Ta₂ O₅ 的重量比率分別設為a（%）、b（%）及c（%）。繼而，分別使用真密度In₂ O₃ ：7.18 g/cm³ 、HfO₂ ：9.68 g/cm³ 、Ta₂ O₅ ：8.73 g/cm³ ，而算出理論密度A（g/cm³ ）。 A=（a+b+c）/（（a/7.18）+（b/9.68）+（c/8.73））氧化物燒結體的燒結密度B（g/cm³ ）是依據日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）-R1634-1998並藉由阿基米德法而測定。相對密度（%）是以燒結密度B（g/cm³ ）相對於算數求出的理論密度A（g/cm³ ）的相對值的形式，並藉由下式而求出。相對密度（%）=（B/A）×100

本發明的氧化物燒結體的平均結晶粒徑較佳為8 μm以下，進而佳為6 μm以下。藉由設為此種平均結晶粒徑，可提高氧化物燒結體的強度。就製造的容易性的觀點而言，平均結晶粒徑的下限較佳為0.01 μm，更佳為0.5 μm，進而佳為2 μm。

再者，本發明的燒結體中的粒子的平均結晶粒徑的測定是如以下般進行。即，將本發明的氧化物燒結體切斷為適當的大小後，對觀察面進行表面研磨，繼而，利用稀鹽酸溶液進行化學蝕刻，使晶界明確化。使用電子探針顯微分析儀（Electron probe microanalyzer，EPMA）、掃描電子顯微鏡（Scanning electron microscope，SEM）/能量分散光譜儀（Energy dispersive spectrometer，EDS）、X射線繞射（X-ray diffraction，XRD）等，對該試樣拍攝燒結體的研磨面的觀察照片。求出觀察照片的50個以上的粒子的長徑，將其算數平均設為平均結晶粒徑。

繼而，對本發明的氧化物燒結體的製造方法進行說明。本發明中，原料粉末的混合方法並無特別限定，包括：混合步驟，調整包含成為銦源的粉末、成為鉿源的粉末及成為鉭源的粉末的成形用的混合粉末；成形步驟，將混合粉末成形而製作成形體；以及煅燒步驟，對成形體進行煅燒而獲得氧化物燒結體。

以下，對各步驟進行詳細說明。於混合步驟中，製備含有銦、鉿、及鉭的氧化物的混合粉末。於本實施形態中，原料粉末的混合方法並無特別限定，可同時混合成為銦源的粉末、成為鉿源的粉末及成為鉭源的粉末，或者亦可將一部分預混合後，進而追加殘部來進行混合。

作為混合方法，較佳為首先將成為鉿源的粉末與成為鉭源的粉末預混合，並進行預燒的方法。作為原料粉末，並無特別限定，合適的是氧化鉿、氧化鉭，但亦可使用藉由煅燒而變成氧化鉿、氧化鉭的鉿或鉭的無機鹽、有機鹽等。若特別考慮處理性，則可適宜地使用氧化物粉末。該些粉末的粒徑若考慮處理性，則平均一次粒徑較佳為1.5 μm以下，進而佳為0.1 μm～1.5 μm。藉由使用此種粉末，可獲得燒結體密度的改善效果。

此處，預混合方法並無特別限定，可例示：利用氧化鋯、氧化鋁、尼龍樹脂等的球或珠粒的乾式、濕式的介質攪拌型磨機或無介質的容器旋轉式混合、機械攪拌式混合等混合方法。具體而言，可列舉：球磨機、珠磨機、磨碎機、振動磨機、行星式磨機、噴射磨機、V型混合機、覆液式混合機、雙軸行星攪拌式混合機等。再者，當使用濕式法的球磨機或珠磨機、磨碎機、振動磨機、行星式磨機、噴射磨機等時，必須對粉碎後的漿料進行乾燥。其乾燥方法並無特別限定，例如可例示：過濾乾燥、流動層乾燥、噴霧乾燥等。另外，當將金屬鹽溶液或烷氧化物溶液用作原料時，先對自溶液中析出的沈澱類進行乾燥。所獲得的預混合粉末較佳為於800℃～1200℃下進行預燒。預燒溫度更佳為1000℃～1200℃，時間只要1小時～3小時便足夠。所獲得的預燒粉末先藉由破碎處理等來使平均一次粒徑變成0.5 μm以下。破碎等處理方法並無特別限定，可例示：利用氧化鋯、氧化鋁、尼龍樹脂等的球或珠粒的乾式、濕式的介質攪拌型磨機等混合方法。具體而言，可列舉：球磨機、珠磨機、磨碎機、振動磨機、行星式磨機、噴射磨機等。再者，當使用濕式法的球磨機或珠磨機、磨碎機、振動磨機、行星式磨機、噴射磨機等時，必須對破碎後的漿料進行乾燥。其乾燥方法並無特別限定，例如可例示：過濾乾燥、流動層乾燥、噴霧乾燥等。

繼而，以變成最終組成的方式將氧化銦粉末與所述預混合粉末混合，而獲得成形用混合粉末。藉由使用氧化銦粉末，可減少步驟的繁雜性或粉末處理等的附隨作業。於銦源為氧化物以外的情況下，例如於銦源為硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽等的情況下，進行預燒而變成氧化物後使用。該些粉末的粒徑若考慮處理性，則平均一次粒徑較佳為1.5 μm以下，進而佳為0.1 μm～1.5 μm。藉由使用此種粉末，可獲得燒結體密度的改善效果。

此處，混合方法並無特別限定，可例示：利用氧化鋯、氧化鋁、尼龍樹脂等的球或珠粒的乾式、濕式的介質攪拌型磨機或無介質的容器旋轉式混合、機械攪拌式混合等混合方法。具體而言，可列舉：球磨機、珠磨機、磨碎機、振動磨機、行星式磨機、噴射磨機、V型混合機、覆液式混合機、雙軸行星攪拌式混合機等。再者，當使用濕式法的球磨機或珠磨機、磨碎機、振動磨機、行星式磨機、噴射磨機等時，必須對粉碎後的漿料進行乾燥。其乾燥方法並無特別限定，例如可例示：過濾乾燥、流動層乾燥、噴霧乾燥等。

所獲得的粉末以平均一次粒徑為1.5 μm以下，更佳為0.1 μm～1.5 μm來作為成形用粉末。進而，亦可先藉由造粒處理等來改善成形步驟中的操作性。該些操作對於成形性或燒結性的改善奏效。

於混合步驟中，當以金屬元素的原子比來表示成形用的混合粉末的組成（最終組成）時，成為銦源的粉末、成為鉿源的粉末、及成為鉭源的粉末的使用量較佳為處於以下的範圍內。即，Hf/（In＋Hf＋Ta）為0.2 at%～3.0 at%，Ta/（In＋Hf＋Ta）為0.02 at%～1.3 at%。

於成形步驟中，使混合步驟中所獲得的成形用的混合粉末成形。成形方法可適宜選擇能夠成形為目標形狀的成形方法，並無特別限定。例如可例示：壓製成形法、及澆鑄成形法等。成形壓力可於不產生裂紋等，並可製作能夠處理的成形體的範圍內適宜設定，並無特別限定。成形體的成形密度較佳為儘可能高。因此，亦可使用冷均壓成形（Cold Isostatic Pressing，CIP）等方法。此時，視需要可使用用以改善成形性的有機系的添加劑。

於成形時使用添加劑的情況下，為了去除成形體中所殘存的水分或有機系的添加劑，較佳為於煅燒步驟前以80℃～500℃的溫度實施加熱處理。其處理溫度只要根據殘存的水分、添加劑的量及種類而適宜選擇即可。

於煅燒步驟中，對成形步驟中所獲得的成形體進行煅燒。昇溫速度並無特別限定，就縮短煅燒時間與防止破損的觀點而言，較佳為10℃/小時～400℃/小時。用以進行燒結的保持溫度（燒結保持溫度）較佳為1400℃以上、未滿1650℃，更佳為設為1500℃以上、1625℃以下。藉由設為此種煅燒條件，可獲得密度更高的氧化物燒結體。保持時間較佳為1小時以上，更佳為3小時～10小時。藉此，可獲得密度更高且平均結晶粒徑小的氧化物燒結體。關於降溫速度，只要於通常的範圍內設定，則並無特別限定，就縮短煅燒時間與防止破損的觀點而言，較佳為10℃/小時～500℃/小時。

煅燒時的環境較佳為含有氧氣的環境。特佳為於氧氣氣流中進行煅燒。尤其，較佳為將於燒結時向爐內導入氧氣時的氧氣流量（L/min）與成形體的重量（加入量，kg）的比（成形體的重量/氧氣流量）設為1.0[kg/（L/min）]以下。藉此，可獲得密度更高的氧化物燒結體。

本發明的氧化物燒結體的製造方法並不限定於所述方法。例如，於混合步驟中，亦可不進行預混合及預燒，將成為銦源的粉末、成為鉿源的粉末及成為鉭源的粉末一併混合，而調整成形用的混合粉末。

本實施形態的濺鍍靶材的特徵在於：包含所述氧化物燒結體。此種濺鍍靶材因製膜時的放電特性優異，故可抑制異常放電而穩定地進行製膜。該濺鍍靶材具有與氧化物燒結體相同的組成及結構。

於本實施形態中，可將氧化物燒結體直接用作濺鍍靶材，亦可將氧化物燒結體加工成規定的形狀來用作濺鍍靶材。

濺鍍靶材的濺鍍面的表面粗糙度以中心線平均粗糙度（Ra）計，較佳為3 μm以下，更佳為2 μm以下。藉此，可進一步抑制製膜時的異常放電的次數，而可進行穩定的製膜。中心線平均粗糙度可藉由如下方法等來調整：利用號數不同的磨石等對成為濺鍍面的複合氧化物燒結體的表面進行機械加工的方法、或利用噴砂等對成為濺鍍面的複合氧化物燒結體的表面進行噴射加工的方法。中心線平均粗糙度例如可藉由利用表面性狀測定裝置評價測定面來求出。

可使用本實施形態的濺鍍靶材，並藉由濺鍍法來進行製膜。作為濺鍍法，可適宜選擇直流（Direct Current，DC）濺鍍法、射頻（Radio Frequency）濺鍍法、交流（Alternating Current，AC）濺鍍法、DC磁控濺鍍法、RF磁控濺鍍法、或離子束濺鍍法等。該些之中，就可大面積地、均勻地且高速地製膜的觀點而言，較佳為DC磁控濺鍍法、及RF磁控濺鍍法。

濺鍍時的溫度並無特別限定，但對應於所使用基材的耐熱性而適宜設定。例如，當將無鹼玻璃作為基材時，通常較佳為250℃以下，當將樹脂製的膜作為基材時，通常較佳為150℃以下。當使用石英、陶瓷、或金屬等耐熱性優異的基材時，亦可於該些溫度以上的溫度下進行製膜。

濺鍍時的環境氣體通常使用惰性氣體，例如氬氣。視需要，亦可使用氧氣、氮氣、或氫氣等。

本實施形態的氧化物透明導電膜可藉由使用所述濺鍍靶材的濺鍍來進行製膜而獲得。即，本實施形態的氧化物透明導電膜可藉由實施對包含氧化物燒結體的濺鍍靶材進行濺鍍來進行製膜的步驟而獲得。

即便是將製膜或元件製造的製程的最高溫度抑制成未滿200℃、特別是未滿180℃這一低溫的製造製程，本實施形態的氧化物透明導電膜亦可更充分地實現低電阻。進而，可獲得高溫或高濕環境下的耐久性優異的氧化物透明導電膜。

藉由所述方法所獲得的氧化物透明導電膜的組成由用於濺鍍的靶材的組成來反映。即，藉由使用包含所述氧化物燒結體的濺鍍靶材，Hf/（In＋Hf＋Ta）為0.2 at%～3.0 at%。另外，可獲得具有Ta/（In＋Hf＋Ta）為0.02 at%～1.3 at%的組成的氧化物透明導電膜。

即，本實施形態的氧化物透明導電膜具有與濺鍍靶材及氧化物燒結體相同的組成。

因此，氧化物透明導電膜包含具有銦、鉿、鉭及氧的氧化物作為構成元素。氧化物透明導電膜中的銦的含量、鉿的含量、鉭的含量的較佳的範圍與氧化物燒結體相同。

就於將本實施形態的氧化物透明導電膜的製膜或元件製造的製程的最高溫度抑制成低溫的製造製程中可充分地實現低電阻這一觀點而言，Hf/（In＋Hf＋Ta）的下限較佳為0.5 at%，更佳為0.7 at%。就相同的觀點而言，Hf/（In＋Hf＋Ta）的上限較佳為2.5 at%，更佳為2.1 at%。

就於將本實施形態的氧化物透明導電膜的製膜或元件製造的製程的最高溫度抑制成低溫的製造製程中可充分地實現低電阻這一觀點而言，Ta/（In＋Hf＋Ta）的下限較佳為0.1 at%，更佳為0.3 at%。另外，就相同的觀點而言，Ta/（In＋Hf＋Ta）的上限較佳為1.0 at%。

於本實施形態中，就以更高的水準實現氧化物透明導電膜的低電阻率的觀點而言，Hf/（In＋Hf＋Ta）較佳為0.5 at%～2.5 at%。另外，Ta/（In＋Hf＋Ta）較佳為0.1～1.0 at%。

氧化物透明導電膜對應於用途而以適當的膜厚來使用。例如，當用於太陽電池等各種光接收元件的電極或顯示元件的薄膜電晶體（Thin Film Transistor，TFT）或彩色濾光片（Color Filter，CF）、有機電致發光（Electroluminescence，EL）元件的透明電極等時，使用具有100 nm～300 nm左右的膜厚的氧化物透明導電膜的情況多。於液晶等的顯示元件、特別是觸控面板的用途中，除玻璃基板以外，採用使用高分子膜的撓性基板的情況亦多。於此種用途中，作為膜厚為5 nm～50 nm左右的非常薄的膜來使用。另外，為了製成積層有耐熱性低的材料的結構、或使用高分子膜，而要求將製膜製程的最高溫度抑制成低溫。

本發明的氧化物透明導電膜可適宜地用作與基材構成的包含氧化物透明導電膜的積層基材。

此處，所謂基材，可列舉：包含無鹼玻璃或石英等的玻璃基材、樹脂製的高分子膜基材、陶瓷或金屬的基材等。尤其於面向顯示元件的情況下，視認性極其重要，因此適宜的是包含無鹼玻璃或石英等的玻璃基材、樹脂製的高分子膜基材。

此種積層基材可適宜地用作與多個功能零件構成的元件。例如，適合於太陽電池等光學元件、平板顯示器（Flat Panel Display，FPD）或觸控面板等顯示元件。尤其將所述顯示元件組裝入電子機器內來適宜地使用，特別適合於如移動機器般的小型高性能電子機器。

以上，對本發明的適宜的實施形態進行了說明，但本發明並不限定於所述實施形態。 [發明的效果]

本發明的氧化物燒結體可用作濺鍍靶材。而且，藉由使用該靶材進行濺鍍，可一面抑制濺鍍中的異常放電，一面製造本發明的氧化物透明導電膜。本發明的氧化物透明導電膜即便於150℃以下的製程溫度下，亦可達成300 μΩ·cm以下這一極低的電阻率，因此通常可實現電子元件的製造製程的容易化，不僅如此，而且可適宜地用於使用有機基材的元件或有機半導體元件。

[實施例]

參照以下的實施例來更具體地說明本發明，但本發明並不限定於該些實施例。

[實施例1～實施例20] 根據表1中所示的組成，藉由以下的方法來製作燒結體、濺鍍靶材、透明導電膜。

＜氧化物燒結體的製作＞作為原料粉末，準備純度為99.99 wt%（重量百分比）、平均粒徑為0.5 μm的氧化銦粉末，純度為99.9 wt%、平均粒徑為0.2 μm的氧化鉿粉末，純度為99.9 wt%、平均粒徑為0.2 μm的氧化鉭粉末。以變成表1中所記載的原子比的方式，秤量該些原料粉末並利用乾式球磨機進行混合，而獲得成形用的混合粉末。混合粉末的平均粒徑為0.2 μm。

藉由以下的程序來使該混合粉末成形而製作成形體。首先，使用直徑為150mm的模具，以0.3 ton/cm² 加壓來使混合粉末成形。繼而，進行以3.0 ton/cm² 加壓的CIP成形，而獲得圓柱形狀的成形體。將該成形體配置於調整成純氧環境的燒結爐內，藉由以下的條件來進行燒結，而製作圓板形狀的氧化物燒結體。如此，獲得各實施例、各比較例及各參考例的氧化物燒結體。再者，保持時間是保持為燒結保持溫度的時間。

（煅燒條件）・昇溫速度：50℃/小時・燒結保持溫度：1600℃ ・保持時間：5小時・燒結環境：自昇溫開始前（室溫）至到達降溫時的100℃為止將純氧氣導入至爐內・降溫速度：100℃/小時・成形體的重量/氧氣流量：0.9[kg/（L/min）]

＜氧化物燒結體的評價＞（組成）使用市售的感應耦合電漿（Inductively Coupled Plasma，ICP）發光分析裝置，並藉由ICP發光分析法來對各實施例、各比較例及各參考例的氧化物燒結體的組成進行定量。而且，求出原子比。將其結果示於表1中。再者，氧化物燒結體的組成與成形用的混合粉末的組成大致相同。（相對密度）求出各實施例、各比較例及各參考例的氧化物燒結體的相對密度。相對密度是將氧化物燒結體的理論密度設為A，將燒結密度設為B時，藉由下述式所求出的值。理論密度A及燒結密度B的測定方法如上所述。將測定結果示於表1中。相對密度（%）＝（B/A）×100 （平均結晶粒徑）對構成各實施例、各比較例及各參考例的氧化物燒結體的結晶粒子的平均結晶粒徑進行測定。平均結晶粒徑的測定方法如上所述。但是，氧化物燒結體的研磨面的觀察照片（倍率：1000倍～5000倍）是使用掃描電子顯微鏡進行拍攝。於該觀察照片中，求出500個粒子的長徑。將所求出的長徑的算術平均值設為平均結晶粒徑。將測定結果示於表1中。（三點彎曲強度）燒結體的強度是依據JIS-R-1601來測定三點彎曲強度。

＜濺鍍靶材及氧化物透明導電膜的製作＞將各實施例、各比較例及各參考例中所製作的氧化物燒結體加工成圓板形狀（直徑：4吋＝101.6 mm）。用作濺鍍靶材時成為濺鍍面的面是使用平面磨床與金剛石磨石進行研磨。於研磨時改變磨石的號數，藉此調整中心線平均粗糙度（Ra）。以所述方式製作濺鍍靶材。使用市售的表面性狀測定裝置（裝置名為沙夫泰斯特（Surftest）SV-3100 三豐製造）測定所製作的濺鍍靶材的濺鍍面的Ra。其結果如表1中所示般。使用所獲得的濺鍍靶材，藉由DC磁控濺鍍法並以下述的條件於基板上進行製膜。製膜後，藉由以下的條件來進行後處理而獲得氧化物透明導電膜。（製膜條件）・裝置：DC磁控濺鍍裝置・磁場強度：1000 Gauss（靶材正上方，水平成分）・基板溫度：室溫（25℃）・極限真空度：8×10^-5 Pa ・製膜時的環境：氬氣・濺鍍時的氣壓：0.5 Pa ・DC功率：200 W ・膜厚：30 nm ・使用基板：無鹼玻璃（康寧公司製造的EAGLE XG玻璃厚度為0.7 mm）（製膜後的後處理條件）製膜後，對帶有透明導電膜的基板進行於大氣中，以150℃加熱60分鐘的熱處理。此時的昇溫速度設為50℃/min。

＜氧化物透明導電膜的評價＞（膜厚）薄膜的厚度是使用德克塔克（DEKTAK）3030（斯隆（Sloan）公司製造）進行測定。（電阻率）薄膜的電阻率是使用HL5500（日本伯瑞（Bio-Rad Laboratories Japan）公司製造）進行測定。（透光率）於基板上形成有氧化物透明導電膜的試樣的透光率是使用分光光度計（商品名：U-4100，日立先端科技（Hitachi High-Technologies）股份有限公司公司製造），對波長240 nm～2600 nm的範圍進行測定，並表示於顯示元件中變得重要的波長400 nm～800 nm中的透光率的平均值。將所獲得的透明導電膜的電阻率與透光率的測定結果示於表1中。

[比較例1～比較例10] 根據表1中所示的組成，藉由與實施例1～實施例20相同的方法來製作燒結體、濺鍍靶材、透明導電膜。

[參考例1] 根據表1中所示的組成，將煅燒時的保持時間設為15小時，並藉由除此以外的條件與實施例1～實施例20相同的方法來製作燒結體、濺鍍靶材、透明導電膜。

[參考例2] 根據表1中所示的組成，將煅燒時的保持時間設為25小時，並藉由除此以外的條件與實施例1～實施例20相同的方法來製作燒結體、濺鍍靶材、透明導電膜。

將測定結果示於表1中。 [表1]

[參考例3] 將添加元素設為Sn，並藉由與實施例1～實施例20相同的方法來製作燒結體、濺鍍靶材、透明導電膜。將評價結果示於表2中。根據該結果，可知即便與目前通常所使用的添加有Sn的In₂ O₃ （ITO）相比，本發明亦可於低溫製程中達成低電阻。 [表2]

雖然詳細地且參照特定的實施形態對本發明進行了說明，但對於本領域從業人員而言明確的是，可不脫離本發明的本質與範圍而施加各種變更或修正。

再者，將2016年2月22日所申請的日本專利申請2016-031403號及2016年11月16日所申請的日本專利申請2016-223540號的說明書、專利申請的範圍、圖式及發明摘要的全部內容引用於本文中，並作為本發明的說明書的揭示來採用。 [產業上之可利用性]

根據本發明，可提供一種濺鍍靶材及可適宜地用作濺鍍靶材的氧化物燒結體。而且，藉由使用該濺鍍靶材進行濺鍍，可抑制成膜中的靶材破損，並製造氧化物透明導電膜。本發明的氧化物透明導電膜可於將氧化物透明導電膜的製膜或元件製造的製程的最高溫度抑制成低溫的製造製程中實現低電阻。因此，藉由用於例如太陽電池，可比先前抑制光學損失與由光吸收所引起的發熱。另外，本發明的氧化透明導電膜於以低溫的製膜製程來製作時，因具有低電阻率與高透過率，故例如可適宜地用於使用玻璃基板以及膜等撓性基板的觸控面板用途。進而，本發明的氧化物透明導電膜因具有高耐久性，故可適宜地用於各種元件用途。

無

Claims

一種氧化物燒結體，其包括銦、鉿、鉭及氧作為構成元素，其特徵在於：當將銦、鉿及鉭分別設為In、Hf及Ta時，以原子比計Hf/（In＋Hf＋Ta）為0.2 at%～3.0 at%，Ta/（In＋Hf＋Ta）為0.02 at%～1.3 at%。
如申請專利範圍第1項所述的氧化物燒結體，其中氧化物燒結體的相對密度為97%以上，且平均結晶粒徑為8 μm以下。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的氧化物燒結體，其包括未滿1 at%的不可避免的雜質而形成。
一種濺鍍靶材，其特徵在於：包括如申請專利範圍第1項至第3項所述的氧化物燒結體。
一種氧化物透明導電膜的製造方法，其特徵在於：使用如申請專利範圍第4項所述的濺鍍靶材進行濺鍍。
一種氧化物透明導電膜，其特徵在於：當將銦、鉿及鉭分別設為In、Hf及Ta時，以原子比計Hf/（In＋Hf＋Ta）為0.2 at%～3.0 at%，Ta/（In＋Hf＋Ta）為0.02 at%～1.3 at%。